Raddrizzatori. Come e perché? Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'alimentatore è costituito da diverse parti più importanti.

Trasformatore di rete - sul diagramma è indicato simile a quello in figura,

Raddrizzatore - la sua designazione potrebbe essere diversa. Il raddrizzatore è costituito da uno, due o quattro diodi, a seconda del raddrizzatore. Ora lo scopriremo.

a) è un semplice diodo.

b) - ponte a diodi. È composto da quattro diodi collegati come in figura.

c) - lo stesso ponte di diodi, disegnato solo più semplice per brevità. L'assegnazione dei contatti è la stessa del ponte di cui alla lettera b).

condensatore di filtro. Questa cosa è immutabile sia nel tempo che nello spazio, ed è designata come segue:

Esistono molte designazioni per un condensatore, tante quanti sono i sistemi di designazione nel mondo. Ma in generale sono tutti simili. Non confondiamoci. E per chiarezza, disegniamo un carico, denotiamolo come Rl - resistenza al carico. Questo è il nostro schema. Delineeremo anche i contatti della fonte di alimentazione a cui collegheremo questo carico.

Avanti: un paio di postulati

- La tensione di uscita è definita come Uconst = U*1.41. Cioè, se abbiamo 10 volt di tensione alternata sull'avvolgimento, sul condensatore e sul carico otterremo 14,1 V. Come quello.

- Sotto carico, la tensione diminuisce leggermente e quanto dipende dal design del trasformatore, dalla sua potenza e dalla capacità del condensatore.

- I diodi raddrizzatori dovrebbero avere una corrente 1,5-2 volte superiore a quella richiesta. Per magazzino. Se il diodo è destinato all'installazione su un radiatore (con un foro per dado o bullone), con una corrente superiore a 2-3 A deve essere installato sul radiatore.

Lascia che ti ricordi anche cos'è la tensione bipolare. Se qualcuno lo ha dimenticato. Prendiamo due batterie e le colleghiamo in serie. Il punto medio, cioè il punto in cui sono collegate le batterie, sarà chiamato punto comune. È popolarmente noto come terra, terra, corpo, filo comune. La borghesia lo chiama GND (massa), spesso indicato come 0V (zero volt). Voltmetri e oscilloscopi sono collegati a questo filo; rispetto ad esso, i segnali di ingresso vengono forniti ai circuiti e vengono prelevati i segnali di uscita. Ecco perché il suo nome è filo comune. Quindi, se colleghiamo il tester con il filo nero a questo punto e misuriamo la tensione sulle batterie, il tester mostrerà più 1,5 volt su una batteria e meno 1,5 volt sull'altra. Questa tensione +/-1,5 V è chiamata bipolare. Entrambe le polarità, cioè più e meno, devono essere uguali. Cioè +/-12, +/-36V, +/-50, ecc. Un segno di tensione bipolare è se tre fili vanno dal circuito all'alimentazione (più, comune, meno). Ma non è sempre così: se vediamo che il circuito è alimentato da una tensione di +12 e -5, allora tale potenza è chiamata a due livelli, ma ci saranno comunque tre fili per l'alimentazione. Bene, se al circuito vengono fornite fino a quattro tensioni, ad esempio +/-15 e +/-36, chiameremo semplicemente questo alimentatore - bipolare a due livelli.

Bene, ora al punto

1. Circuito raddrizzatore a ponte

Lo schema più comune. Consente di ottenere tensione unipolare da un avvolgimento del trasformatore. Il circuito ha un'ondulazione di tensione minima ed è semplice nel design.

2. Circuito a semionda

Proprio come il pavimento, ci predispone una tensione unipolare da un avvolgimento del trasformatore. L'unica differenza è che questo circuito ha un'ondulazione doppia rispetto a un circuito a ponte, ma un diodo invece di quattro semplifica notevolmente il circuito. Viene utilizzato per correnti di carico ridotte e solo con un trasformatore molto più grande della potenza di carico, perché un tale raddrizzatore provoca un'inversione di magnetizzazione unilaterale del trasformatore.

3. Onda intera con punto medio

Due diodi e due avvolgimenti (o un avvolgimento con un punto medio) ci forniranno una tensione a basso ripple, inoltre otterremo perdite inferiori rispetto a un circuito a ponte, perché abbiamo 2 diodi invece di quattro.

4. Circuito a ponte di un raddrizzatore bipolare

Per molti questo è un argomento dolente. Abbiamo due avvolgimenti (o uno con un punto medio), da essi rimuoviamo due tensioni identiche. Saranno uguali, le increspature saranno piccole, poiché il circuito è un circuito a ponte, la tensione su ciascun condensatore viene calcolata come la tensione su ciascun avvolgimento moltiplicata per la radice di due: tutto è come al solito. Un filo dal punto medio degli avvolgimenti equalizza la tensione sui condensatori se i carichi positivo e negativo sono diversi.

5. Circuito di raddoppio della tensione

Si tratta di due circuiti a semionda, ma con diodi collegati in modi diversi. Viene utilizzato se abbiamo bisogno di ottenere il doppio della tensione. La tensione su ciascun condensatore sarà determinata dalla nostra formula e la tensione totale su di essi sarà raddoppiata. Come il circuito a semionda, anche questo ha grandi increspature. Puoi vedere un'uscita bipolare al suo interno: se chiami terra il punto medio dei condensatori, risulta come nel caso delle batterie, dai un'occhiata più da vicino. Ma non puoi ottenere molta potenza da un circuito del genere.

6. Ottenere una tensione di polarità diversa da due raddrizzatori

Non è affatto necessario che si tratti degli stessi alimentatori: possono essere diversi in tensione o diversi in potenza. Ad esempio, se il nostro circuito consuma 12 A a +1 volt e 5 A a -0,5 volt, avremo bisogno di due alimentatori: +12 V 1 A e -5 V 0,5 A. È inoltre possibile collegare due raddrizzatori identici per ottenere una tensione bipolare, ad esempio per alimentare un amplificatore.

7. Collegamento in parallelo di raddrizzatori identici

Ci dà la stessa tensione, solo con il doppio della corrente. Se colleghiamo due raddrizzatori, avremo un doppio aumento di corrente, tre - triplo, ecc.

Bene, se tutto ti è chiaro, miei cari, allora probabilmente vi darò dei compiti. La formula per calcolare la capacità del filtro per un raddrizzatore a onda intera è:

Per un raddrizzatore a semionda, la formula è leggermente diversa:

Il due al denominatore è il numero di “cicli” di rettifica. Per un raddrizzatore trifase, il denominatore sarà tre.

In tutte le formule, le variabili sono chiamate in questo modo:

Cf - capacità del condensatore di filtro, µF

Ro - potenza di uscita, W

U - tensione raddrizzata in uscita, V

f - frequenza della tensione alternata, Hz

dU - gamma di pulsazioni, V

Per riferimento, increspature consentite:

Amplificatori per microfono - 0,001 ... 0,01%

Tecnologia digitale - ondulazione 0,1...1%

Amplificatori di potenza - ondulazione di un alimentatore caricato 1...10% a seconda della qualità dell'amplificatore.

Queste due formule sono valide per raddrizzatori di tensione con una frequenza fino a 30 kHz. A frequenze più elevate, i condensatori elettrolitici perdono la loro efficienza e il raddrizzatore è progettato in modo leggermente diverso. Ma questo è un altro argomento.

Pubblicazione: radiokot.ru

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